Mitochondrial function investigation using dedicated microarray
Approche multifonctionnelle mitochondriale par puce à ADN dédiée
Résumé
20 to 40 % of the patients in the hospital are affected by hypercatabolism. The main results obtain in our laboratory show that the increase in energy expenditure associated with hypercatabolism could be partly explained by mitochondrial malfunction ( Dumas 2003 ; Roussel 2003, 2004). Few is known about this mitochondrial malfunction, in this study, we hypothesize that it may be caused whether by the a deregulation of important metabolic pathways (glycolysis, neoglucogenesis, fatty acid oxidation...) or by modifications in the mitochondrial energy production capacity. Weight loss induced by dexamethasone treatment is a typical example of an energetic stress situation. In this context, the whole body needs to adapt its metabolism in order to match the available ressources and the ATP production to the cellular ATP needs. In this study, we considered that mitochondral metabolism to understand the whole body adaptaion to energetic stress situation.
Mitoligo is a microarray dedicated to energetic metabolism that was developed in order to study the gene expression profiles of man and rat during energetic stress situation. This tool allowed us to study the gene expression profile of oxidative phosphorylation component and form genes linked to major energetic pathways.
Mitoligo is a microarray dedicated to energetic metabolism that was developed in order to study the gene expression profiles of man and rat during energetic stress situation. This tool allowed us to study the gene expression profile of oxidative phosphorylation component and form genes linked to major energetic pathways.
Depuis 2000, l'implantation d'un groupe nutrition dans l'équipe d'Yves Malthièry a mis l'accent sur les anomalies du métabolisme énergétique mitochondrial dans les situations hypercataboliques. Cela se positionne dans un contexte de santé où l'hypercatabolisme affecte 20 à 40 % des patients hospitalisés, et 30 à 80 ù des patients atteints de cancer. Le développement d'une alimentation fonctionnelle et susceptible de moduler certaines de ces anomalies, tout particulièrement par la qualité des lipides (acides gras de la série n-3, produit de la mer et de la filière lin-colza-soja) est la finalité de ces recherches.
Les principaux résultats obtenus au sein de notre laboratoire montrent que dans un modèle de rat hypercatabolique ( rat traité par dexamethasone), une partie de la perte d'énergie est induite par un dysfonctionnement mitochondrial ( Dumas 2003 ; Roussel 2003, 2004). L'origine de ce dysfonctionnement n'est pas clairement établie et nous envisageons dans ce contexte qu'il puisse être soit à l'origine de perturbation de grandes fonctions cellulaires (protéolyse, protéosynthèse, glycolyse, négolucogenèse, production et épuration des radicaux libres), soit être la conséquence d'une demande d'énergie accrue pour ces grandes fonctions.
La situation de perte de poids, qu'elle soit volontaire ou involontaire, est une parfaite illustration de stress énergétique. Dans ce contexte, l'organisme doit s'adapter de manière à répondre à des besoins importants en énergie sans pour autant disposer de plus de ressources, ou au contraire, l'organisme doit adapter ses besoin et optimiser son utilisation des ressources disponibles car celles-ci sont diminuées. Il est donc intéressant dans ce contexte de positionner la mitochondrie comme un élément centrale de cette régulation et d'étudier son fonctionnement ainsi que le contexte métabolique qui l'entoure pour comprendre comment l'organisme prganise sa réponse face au stress énergétique.
La Mitoligo a donc été développée dans le but de permettre l'étude du transcriptome de l'homme et du rat en se focalisant sur les grandes fonctions énergétiques. Cet outil nous permet d'étudier le métabolisme mitochondrial dans sa globalité. Il est ainsi possible d'établir un profil transcriptomique de la chaine respiratoire mais également de toutes les fonctions du métabolisme périphérique et notamment des voies métaboliques impliqués dans la production de substrats pour la chaine respiratoire.
Les principaux résultats obtenus au sein de notre laboratoire montrent que dans un modèle de rat hypercatabolique ( rat traité par dexamethasone), une partie de la perte d'énergie est induite par un dysfonctionnement mitochondrial ( Dumas 2003 ; Roussel 2003, 2004). L'origine de ce dysfonctionnement n'est pas clairement établie et nous envisageons dans ce contexte qu'il puisse être soit à l'origine de perturbation de grandes fonctions cellulaires (protéolyse, protéosynthèse, glycolyse, négolucogenèse, production et épuration des radicaux libres), soit être la conséquence d'une demande d'énergie accrue pour ces grandes fonctions.
La situation de perte de poids, qu'elle soit volontaire ou involontaire, est une parfaite illustration de stress énergétique. Dans ce contexte, l'organisme doit s'adapter de manière à répondre à des besoins importants en énergie sans pour autant disposer de plus de ressources, ou au contraire, l'organisme doit adapter ses besoin et optimiser son utilisation des ressources disponibles car celles-ci sont diminuées. Il est donc intéressant dans ce contexte de positionner la mitochondrie comme un élément centrale de cette régulation et d'étudier son fonctionnement ainsi que le contexte métabolique qui l'entoure pour comprendre comment l'organisme prganise sa réponse face au stress énergétique.
La Mitoligo a donc été développée dans le but de permettre l'étude du transcriptome de l'homme et du rat en se focalisant sur les grandes fonctions énergétiques. Cet outil nous permet d'étudier le métabolisme mitochondrial dans sa globalité. Il est ainsi possible d'établir un profil transcriptomique de la chaine respiratoire mais également de toutes les fonctions du métabolisme périphérique et notamment des voies métaboliques impliqués dans la production de substrats pour la chaine respiratoire.
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